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" Siebmaschine "
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Die Erfindung bezieht sich auf eine Siebmaschine zur Aufbereitung
von Erde, Schutt, Müll und dergleichen, insbesondere Komposterde (Siebgut), mit
wenigstens einem um die Längsachse rotierbaren Trommelsieb von kreisförmigem oder
polygonalem Querschnitt, dessen Umlaufgeschwindigkeit so bemessen ist, daß das Siebgut
umgewälzt wird und das derart auf dem Tragrahmen des den Rotationsantrieb und die
Drehlager aufnehmenden Gestelles angeordnet ist, daß die basale Mantellinie des
Siebmantels in Durchlaufrichtung gegen die Ho-rizontale geneigt ist.
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An sich bekannte Siebmaschinen dieser Art, die vielfach mit konischen
Siebmänteln auf Baggern verwendet werden, sind mit einer konstanten Umfangs geschwindigkeit
bei einer bestimmten Lochgröße im Siebmantel versehen. Soll ein wesentlich feineres
oder gröberes Siebgut verarbeitet werden, finden Trommel siebe entsprechender Lochgröße
Verwendung.
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine Siebmaschine der eingangs
genann-ten Gattung derart weiterzubilden, daß sie ohne Wechsel der Siebtrommel bzw.
der Siebtrommeln mühelos an ein zu verarbeitendes Siebgut unterschiedlicher Korngrößenstreuung,
unterschiedlicher Kohäsion, insbesondere an Erde unterschiedlichen Feuchtigkeitsgehaltes
oder aber an unterschiedliche Erfordernisse hinsichtlich des Beinheitsgrades des
gesiebten Gutes angepaßt werden kann.
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Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß das Trommel
sieb mit unterschiedlicher Umlaufgeschwindigkeit antreibbar und die Größe der Sieblöcher
im Siebmantel derart bemessen ist, daß bei minimaler UmSangsgeschwindigkeit des
Siebmantels, bei welcher eine Siebwirkung erzielt wird, die maximale Korngröße bei
einem Standard-Siebgut (z.Bp. übliche Komposterde mittleren Beuchtigkeitsgrades)
bereits größer ist als erwünscht.
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Dies bedeutet, daß die Korngröße in der Regel nicht von der Größe
der Sieblöcher sondern von der Umfangsgeschwindigkeit des Siebmantels bestimmt wird.
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Bei einer solchen Ausbildung ist eine Anpassung an das zu verarbeitende
Siebgut im Sinne der Aufgabe ausschließlich durch Steuerung der Umlaufgeschwindigkeit
möglich. Bei relativ geringer Umfangsgeschwindigkeit ist die Umwälzbewegung de des
Siebgutes relativ gering. Das Siebgut bewegt sich im untersten Bereich des Trommelsieb-Innenraumes
in bezug uul' dan Trpmmelsieb in axialer Richtung. Die Siobleitung int relativ groß,
weil das Siebgut im wesenUlichen Sieböffnungon oxponif3rl; ist, deren vertikale
Projektionsfläche nicht oder nur geringfügig geringer ist als ihre Grundrißfläcbe.
Sinne solche Umfangsgeschwindigkeit ist angezeigt, bei relativ feuchter, klumpizer
Erde und bei trockenem Siebgut unter der Voraussetzung, daß das gesiebte Gut etwa
der Größe der Öffnungen im Siebmantel entsprechen soll. Bei extrem hoher Umfangsgeschwindigkeit
ist die Umwälzbewegung des Gutes wesentlich stärker. Das Siebgut wird durch Reibungshaftung
an der Siebtrommel, die in zunehmendem Maße durch Zentrifugalkräfte unterstützt
wird verhältnismäßig weit mit dem Siebmantel in zunehmend vertikaler Richtung geführt,
bevor es vom Siebmantel abfällt oder durch die Sieböffnungen in den Sammeltnchter
unterhalb der Siebtrommeln gelangt
Bei der Umfangsgeschwindigkeit
entspricht daher die Siebleistung und die Siebwirkung in zunehmendem Maße einem
Trommelsieb mit kleinerer Sieböffnung. Allerdings kann empirisch festgestellt werden,
daß die Siebwirkung sich - bei unterschiedlichem Siebgut in unterschiedlichem Maße
-insofern ändert, als das an der Wandung des Siebmantels in zunehmendem Maße emporgeführte
Sieb gut nicht nur kleineren vertikalen Projektionsflächen der Sieböffnungen exponiert
ist, sondern auch in nicht erfaßbarer Weise die Zentrifugalkräfte stärker werden.
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Umfangreiche Versuche haben gezeigt, daß es mit der erfindungsgemäßen
Siebmaschine möglich ist, auf empirischem Wege durch entsprechende Änderung der
Umfangsgeschwindigkeit im Sinne der Aufgabe eine Anpassung an das Siebgut vorzunehmen
und gleichzeitig noch eine ausreichende Siebleistung zu erzielen z.B. bei einer
ebenfalls empirisch und optimal eingestellten frommelsiebneigung.
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Zweckmäßigerweise sind im Vergleich zu einem Trommelsieb ohne Steuerung
der Umfangs geschwindigkeit die Sieböffnungen relativ groß gewählt. Bei quadratischen
Löchern hat sich eine Seitenlänge von ca. 25 mm als zweckmäßig erwiesen bei Verarbeitung
von üblicher Kompost erde mittleren Beuchtigkeitsgrades und bei Anwendung eines
Geschwindigkeitsbereiches von ca. 0,21 - 1,69 m/s.
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Bei Steuerung der Umfangsgeschwindigkeit in Anpassung an das Siebgut
ist es zweckmäßig für eine möglichst rasche Zuführung des Materials in den Innenraum
des Trommelsiebes und für eine maximale Umwälzung diesen Innenraum des Trommelsiebes
frei von jeglichen Aufbauten insbesondere frei von einer zentralen Achse zu halten.
Aus diesem Grunde ist das Trommelsieb über Antriebsrollenpaare antreibbar, die mit
Laufschienen des Trommelsiebes in Reibungsverbindung stehen.
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Weitere Ausbildungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
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Nachstehend wird die Erfindung an der Zeichnung an einem Ausführungsbeispiel
erläutert.
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Es zeigen in schematischer Darstellung: Fig. 1 die Siebmaschine in
Stirnansicht, Fig. 2 die Siebmaschine in Seitenansicht und Big. 3 die Siebmaschine
in kleinerem Maßstab in Draufsicht.
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Das Gestell 10 der Siebmaschine umfaßt einen im Grundriß rechteckigen
Tragrahmen 11, der von vier Tragstützen 12 aufgenommen ist. Die Tragstützen sind
mit Laufrollen76 versehen, die in Achslagern 13 der Stützen 12 autgenommen sind.
Auf der Rückseite A der Siebmaschine weisen die Stützen 12 äe ein Spindellager 14
mit Innengewinde auf. Das Innengewinde steht im Eingriff mit dem Außengewinde einer
Spindel 15, an welcher das Achslager für die zugehörige Rolle 16 abgestützt ist.
Auf diese Weise ist es möglich, die Neigung des Tragrahmens 11 gegen die Horizontale
einzustellen.
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Unterhalb der auf dem Tragrahmen 11 aufgelagerten Trommelsieben 27
ist am Tragrahmen ein sich über die gesamte Grundrißfläche dieses Rahmens erstreckender
Ausfalltrichter 17 angeordnet, der über einem endlosen Transportband 34 für den
Abtransport des gesiebten Gutes mündet. Der Tragrahmen 11 ist mit Lagerböcken 18
verseheninwelchedie Achslager 19 für die Achsen 20 von Antriebsrollenpaaren 21,
21' angeordnet sind. Die Antriebsrollenpaare stehen mit Laufschiener? 28
zweier
Trommelsiebe 27 in Reibungsverbindung. Dabei übergreifen die U-Schenkel der im Querschnitt
U-förmigen Laufschienen die symmetrisch angeordneten Antriebsrollen der Antriebsrollenpaare
21, 21'. Der Abstand der Antriebsrollen eines Antriebsrollenpaares ist derart, daß
eine durch die Achse einer Antriebsrolle 21, 21' gehende Radiale b-b des Trommelsiebes
27 etwa einen Zentriwinkel o( von 450 gegen die Vertikale einschließt. Beim Antrieb
arbeiten die aus einem hochpolymeren Werkstoff von hohem Reibungsquotienten belegten
Mantelflächen der Antriebsrollen mit den metallenen Laufflächen 28' der Laufschienen
zusammen. Wenigstens auf einer Seite der Siebmaschine sind die Antriebsrollen über
ein stufenloses Getriebe 24 von einem Elektromotor 25 angetrieben. Die in Achsrichtung
des Trommelsiebes über ein endloses Band 32 erfolgende Zufuhr des Siebgutes 38 mündet
in der oberen Hälfte B des freien Innenraumes der Stirnseite der Siebtrommel.
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Beide koaxialen zueinander angeordneten Trommelsiebe 27 lagern ausschließlich
durch Schwerkraft auf den Antriebsrollenpaaren 21, 21' auf. Der Siebmantel 29 der
Trommelsiebe ist durch Lochbleche gebildet, die quadratische Löcher30 mit eins Seitenlänge
von ca. 25 mm aufweisen. Das gesiebte Gut, welches über den Ausfalltrichter 17 auf
das endlose Band 34 fällt, wird quer zur Achse der Trommelsiebe 27 und das Grobgut
bzw. der Abfall über ein Band 35 in deren Achse richtung abgeführt.
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Die steuerbare Umfangsgeschwindigkeit der Siebtrommel 27 liegt im
Geschwindigkeitsbereich von ca. 10 - 100 m/min.
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Vom Innenrad 23 des Getriebes wird das Drehmoment über eine Kette
22 auf die Welle 20 der Antriebsrollen 21, 21' übertragen. Die Umlenkrolle 33 für
das endlose Zuführband 38 liegt bei Beschickung an der Innenseite des Begrenzungsringes
37 am Eingang des Trommelsiebes.
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Im gezeichneten Ausführungsbeispiel machen die Siebtrommeln im hnnimum
3,5 Umdrehungen je Minute, dies bedeutet bei dem gegebenen Trommelsieb-Durchmesser
13,18 m/min (0,21 m/s).
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Die maximale Drehzahl ist 27 Umdrehungen je Minute, was 101,73 m/min
(1,69 m/s) bedeutet.
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Die erwünschte Beschaffenheit des gesiebten Gutes ergibt sich aus
einer mit einem Minimum an Bedienungsaufwand einsteuerbaren Umfangsgeschwindigkeit
in Verbindung mit einer ebenfalls empirisch einstellbaren Trommelsiebneigung maximaler
Siebleistung. Nur in Extremfällen, beispielsweise bei außerordentlich trockenem,
steinigem Siebgut kann bei sehr geringer Umfangs geschwindigkeit und entsprechender
Trommelsiebneigung eine maximale Korngröße im gesiebten Gut erreicht werden, welche
sich der Sieblochgröße nähert (z.B 20 Millimeter Korngrößendurchmesser beim gesiebten
Gut bei einer quadratischen Sieblochgröße von 25 mm Seitenlänge und einer Umfangsgeschwindigkeit
von ca. 0,2 m/s).
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Die erfindungsgemäße Siebmaschine zeichnet sich aufgrund ihres außerordentlich
einfachen und robusten Aufbaues und ihrer außerordentlich vielfältigen Einsatz-
und Anpassungsmöglichkeiten an Siebgut unterschiedlicher Beschaffenheit, insbesondere
bei Eomposterde,durch eine hohe Wirtschaftlichkeit aus.
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Bei Komposterde mittlerer Beschaffenheit beträgt die erwünschte Korngröße
8 bis 10 mm.